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Mejoras en sensores distribuidos basados en dispersión Brillouin estimulada en fibra óptica
(2015) Iribas Pardo, Haritz; Loayssa Lara, Alayn; Sagüés García, Mikel; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
El presente trabajo fin de máster se ha llevado a cabo con el objetivo de desarrollar un sistema sensor de fibra óptica distribuido, capaz de monitorizar la deformación unitaria y variaciones de temperatura, basándose en el efecto de dispersión Brillouin estimulada en fibra óptica. Mejorando y solventando algunas de las limitaciones que manifiestan estos sensores hoy en día. Dado el auge actual en el que se encuentran los sensores Brillouin ópticos basados en el análisis del dominio del tiempo, el trabajo se ha centrado en ese tipo de sensores. Para ello, se ha realizado una revisión bibliográfica del estado del arte, obteniendo una visión más detallada de este tipo de sensores. Tras realizar dicha revisión, se ha concluido que esta tecnología es muy interesante para la realización de sensores de monitorización de grandes estructuras, en las cuales sean de interés las medidas de deformación unitaria y temperatura. En particular, los sensores Brillouin basados en el dominio del tiempo están en plena evolución, incluso ofrecen la posibilidad de realizar medidas a altas frecuencias de muestreo, que era la carencia de sensores anteriores. Sin embargo, cabe destacar que actualmente, las soluciones comerciales de este tipo de sensores son muy costosas y complejas, debido a los numerosos dispositivos que son necesarios para su correcto funcionamiento. Además, cuentan con algunas limitaciones como el efecto de la polarización del campo óptico en la medida, la resolución espacial alcanzada, la precisión de medida o el rango dinámico de la misma. Una vez realizada la revisión del estado del arte, se ha procedido a investigar novedosas técnicas para paliar algunos de los defectos de estos sensores. Una de las mejoras propuestas, se basa en aplicar una novedosa técnica para obtener todas las señales ópticas necesarias para este tipo de sensor mediante una única fuente óptica. De este modo, se simplifica el esquema de estos sensores, reduciendo el número de componentes necesarios para su desarrollo, de manera que se obtiene una reducción significativa en el coste final del sensor. Por otro lado, y con el objetivo de mejorar una de las principales limitaciones por las que se ven afectadas este tipo de sensor para medidas de larga distancia, se ha propuesto y se ha demostrado, por primera vez, un sistema de medida capaz de relajar los estrictos requerimientos de relación de extinción del pulso. Aplicando dicha técnica, se obtiene una mejora en la precisión de los sensores, sin suponer ello un incremento en el coste del sensor. En todo momento, las derivaciones teóricas de los esquemas de mejora propuestos han sido contrastadas con demostraciones experimentales en el laboratorio. Además, cabe destacar el hecho de que los sistemas propuestos han obtenido excelentes resultados, mejorando los sistemas actuales.
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Second-order non-local effects mitigation in BOTDA sensors by tracking the BFS profile
(SPIE, 2017) Mompó Roselló, Juan José; Iribas Pardo, Haritz; Urricelqui Polvorinos, Javier; Loayssa Lara, Alayn; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
We demonstrate a technique to mitigate the residual second-order non-local effects in Brillouin optical time-domain analysis (BOTDA) sensors in which the Brillouin frequency shift (BFS) profile is not uniform along the fiber. It is based on adding a wavelength modulation to the probe wave that makes it track the average BFS found along its way. Using this method we are able to inject a total probe wave power of 15 dBm in a 120-km sensing fiber link, which, to the best of our knowledge, is the highest probe power ever demonstrated in a long-range BOTDA sensing fiber link. The enhancement in the detected signal-to-noise ratio brought by the use of such power provides 2-MHz BFS measurement precision at the end of the 120-km sensing link with 3-m spatial resolution, all without the need to resort to additional means such as the use of coding or Raman gain.
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Unibertsitateko irakaslegaiek Lehen Hezkuntzako ikasleentzat Txikipedian sortutako matematikako edukien egokitasuna neurtzen
(Udako Euskal Unibertsitatea, UEU, 2022-12-02) Iribas Pardo, Haritz; Errazkin Vicente, Aitor; Torrealday Gallarreta, Amaia; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika
Artikulu honek baliozkotze-prozesu bat biltzen du, zeinak egiaztatu nahi izan duen Lehen Hezkuntzako ikasleek matematikako edukiak ulertzeko Txikipedia lagungarri izan duten ala ez, bai testuari zein testuaren osagarri diren ikus-entzunezkoei erreparatuta. Txikipediako matematikako edukiak Mondragon Unibertsitateko Lehen Hezkuntza Graduan irakasle izateko ikasketak egiten ari diren ikasleek sortu dituzte eta Euskal Herriko sei ikastetxetan baliozkotu dira. Emaitzek erakutsi dute Txikipediako sarrerak irakurtzea lagungarria dela ikasleentzat, nahiz eta ikusentzunezkoen ekarpenarekin lotutako emaitzek galdera berriak sorrarazi dituzten. Hala ere, esan dezakegu humanitate digitalek lagun dezaketela matematikaren irakaskuntza hobetzen, bai irakaslegaien formakuntzan zein ikasleen edukien ulermenean ere.
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Mathematical content on STEM activities
(Indonesian Mathematical Society, 2020) Lasa Oyarbide, Aitzol; Abaurrea Larrayoz, Jaione; Iribas Pardo, Haritz; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
In this paper, a number of STEM educational proposals are systematically analyzed from the lens of mathematics education. An extensive innovation project was implemented during the 2019/2020 academic year in a pilot study carried out in Schools and Teacher Training Programs in Navarre (Spain), comprising a bibliographical and source analysis as a previous step to characterize the existing material, and ultimately to design and test STEM projects at different educational levels from the point of view of mathematical education. All activities belong to international publications and widely used and contrasted web repositories, and seize the usual interval of compulsory education, i.e., from the beginning of Primary School (age 6/7) to the end of Secondary School (age 15/16). The findings draw a panorama of STEM activities where mathematics is mostly utilitarian, numbers and units are functionally used to measure quantities of magnitudes, and geometric contents serve the purpose of modeling a technological prototype. As it turns out, some STEM-labelled activities do not fulfill their principles and fundamental purposes. In lower levels, there is a common confusion between STEM activities and science laboratory projects; in higher levels, complex mathematical content could appear. Even though some activities are guided science laboratory projects, it is concluded that most STEM activities have the potential of a-didactical situations, i.e., contexts where students put into practice their personal problem-solving techniques before teachers formalize the mathematical content.
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Fiber-optic brillouin distributed sensors: from dynamic to long-range measurements
(CRC Press, 2018) Loayssa Lara, Alayn; Urricelqui Polvorinos, Javier; Iribas Pardo, Haritz; Mompó Roselló, Juan José; Mariñelarena Ollacarizqueta, Jon; Estadística, Informática y Matemáticas; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Estatistika, Informatika eta Matematika; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren
This chapter focuses on Brillouin optical time-domain analysis (BOTDA) sensors because they are the most successful Brillouin distributed sensors (BDS) type in terms of performance and practical applications. Distributed sensor featuring can be done in the time, coherence, or frequency domains, giving rise to the three main analysis BDS types: BOTDA, Brillouin optical correlation-domain analysis (BOCDA), and Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA). The distance range of measurements performed using a BOTDA sensor is given by the length of sensing fiber that the system is able to measure with a specified performance in terms of measurement precision and time. The chapter reviews the fundamentals and the research directions in BDSs. The applications of the technology are multiple and in diverse fields¿for instance, in the oil and gas industry, where BDSs have been applied to measure temperature and strain along the umbilical cables used for subsea wells.
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Latest research on long-range Brillouin distributed sensing
(SPIE, 2019) Loayssa Lara, Alayn; Urricelqui Polvorinos, Javier; Iribas Pardo, Haritz; Mariñelarena Ollacarizqueta, Jon; Mompó Roselló, Juan José; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren; Institute for Advanced Materials and Mathematics - INAMAT2; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua projecto 0011-1365-2017-000122
We review the latest developments in long-range Brillouin optical time-domain analysis sensors. The factors that impair the performance of these sensors, particularly in terms of their distance range, are discussed together with the latest methods to overcome them. We focus on our recent contributions based on the application of the probe dithering method, which is based on introducing a wavelength modulation to the probe wave. This technique is shown to effectively compensate nonlocal effects originated in the depletion of the pump pulse as well as of its pedestal. In addition, it can provide amplification to the pump wave with a slight modification of the setup. Furthermore, this method can be combined with pump pulse coding and a new technique for coding linearization that we have devised to further extend the sensing length into the hundreds of kilometers range.
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Lehen hezkuntzako ikasleei zuzendutako aplikazio interaktiboa, adobe flash, PHO eta MySQL teknologietan oinarritua
(2009) Iribas Pardo, Haritz; Sagüés García, Mikel; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
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Teacher degree students attitudes towards STEM activities in two spanish universities
(Universidade do Porto, 2022) Lasa Oyarbide, Aitzol; Iribas Pardo, Haritz; Belletich Ruiz, Olga; Wilhelmi, Miguel R.; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
The attempt to train undergraduate primary school teachers in STEM skills faces an evident handicap, since students enrolling Teacher Degrees usually have humanistic secondary school backgrounds. Attitudes towards STEM on a sample of 336 undergraduate teachers from two Spanish universities were analyzed. Students answered a questionnaire, and responses were analyzed qualitatively (open text questions) and quantitatively (Descriptive Statistics and Statistical Implicative Analysis). Results describe a young collective, with a clear majority of women, mostly interested in languages and history, with high vocation (rather spontaneous than hereditary) to work with children. There is evidence that school advice services fulfill a role to discourage certain students from STEM. These conclusions give valuable information that could be used to replace institutional practices and improve the perception future teachers have towards the teaching of STEM in Primary Education.
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Egituren egoeraren monitorizaziorako zuntz optikoan oinarritutako sentsore sinplifikatua
(Udako Euskal Unibertsitatea, 2015) Iribas Pardo, Haritz; Sagüés García, Mikel; Mariñelarena Ollacarizqueta, Jon; Loayssa Lara, Alayn; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Brillouin hedatuko denbora eremu optikoaren analisian (BOTDA) oinarritutako sentsoreak, estruktura handien (100 km luzerako estrukturak) deformazioa eta tenperatura neurtzeko gaitasuna dute. Lan honetan, BOTDA konfigurazio sinplifikatua aurkezten dugu. Erabilitako konfigurazioaren helburua sentsorearen prezioa murriztea da, detekzio prozesuan parte hartzen duten seinale optikoen sortze prozesua sinplifikatuz. Proposatutako teknika hau, iturri optiko bati irrati-maiztasun (IM) pultsu modulatu bat aplikatuz sortutako osagai espektralen iragazketa optiko pasiboan oinarritzen da. Laborategiko esperimentuek frogatzen dute tenperatura hedatuko neurriak 1,1 metroko erresoluzioarekin 5 km zuntz optikoan zehar
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Un paseo por Buztintxuri y San Jorge en Pamplona... con una mirada matemática. Guía para el profesorado
(Ayuntamiento de Pamplona, 2022) Lasa Oyarbide, Aitzol; Abaurrea Larrayoz, Jaione; Iribas Pardo, Haritz; Wilhelmi, Miguel R.; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika
Se ha diseñado una ruta matemática por los barrios pamploneses de San Jorge y Buztintxuri. Contiene problemas matemáticos a resolver in situ por el alumnado de 6º de Educación Primaria y 2º de Educación Secundaria en relación con unas determinadas localizaciones de interés (lugares, edificios o esculturas, elementos del mobiliario urbano...). Los problemas o retos matemáticos son adecuados a los estándares de aprendizaje oficiales de la asignatura de matemáticas en los niveles indicados. Se proporciona información o pistas tanto gráfica como textual para su resolución.